JP5220340B2 - COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION CONTROL METHOD, AND COMMUNICATION CONTROL PROGRAM - Google Patents

COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION CONTROL METHOD, AND COMMUNICATION CONTROL PROGRAM Download PDF

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Description

本発明は、マルチホップでデータ転送を行う通信装置、通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラムに関し、特に、適切な冗長度で前方向誤り訂正(FEC:Forward Error Correction)を行うことが可能な通信装置、通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラムに関するものである。   The present invention relates to a communication device, a communication system, a communication control method, and a communication control program that perform multi-hop data transfer, and in particular, can perform forward error correction (FEC) with appropriate redundancy. The present invention relates to a communication device, a communication system, a communication control method, and a communication control program.

無線マルチホップネットワークは、有線の通信インフラを設置することなく、データをマルチホップで転送し、広範囲の通信を可能とする技術であり、ネットワークの自律性・通信端末のモビリティ性の面から注目されている技術である。   A wireless multi-hop network is a technology that allows data to be transferred in multiple hops without installing a wired communication infrastructure, enabling wide-area communication, and has attracted attention from the viewpoint of network autonomy and mobility of communication terminals. Technology.

その中でも、無線マルチホップネットワーク上で、1つの送信端末から複数の受信端末に対してデータ転送を行うマルチキャスト通信は、情報配信などのサービスに適用することが提案されている。   Among them, it is proposed that multicast communication in which data is transferred from a single transmission terminal to a plurality of reception terminals on a wireless multi-hop network is applied to services such as information distribution.

なお、無線マルチホップネットワーク上でマルチキャスト通信を行う場合には、無線通信区間では、ブロードキャスト通信が用いられる。   When multicast communication is performed on a wireless multihop network, broadcast communication is used in the wireless communication section.

しかしながら、無線マルチホップネットワーク上では、無線通信で発生する電波のゆらぎやフェージングなどのために発生するパケットロスの他、無線マルチホップネットワーク特有の『かくれ端末問題』のためにパケットロスが発生することになる。   However, on wireless multi-hop networks, packet loss may occur due to the “hidden terminal problem” unique to wireless multi-hop networks, in addition to packet loss that occurs due to radio wave fluctuations and fading that occur in wireless communications. become.

これらの要因は、時刻、場所、ネットワーク構成により大きく異なり、また、電波状況の変化や通信端末の移動により大きく変動するという特徴がある。また、これらの要因のために発生するパケットロスは、再送のないブロードキャスト通信では回復することができない。   These factors vary greatly depending on time, place, and network configuration, and are characterized by large fluctuations due to changes in radio wave conditions and movement of communication terminals. Further, the packet loss caused by these factors cannot be recovered by broadcast communication without retransmission.

なお、上述した『かくれ端末問題』とは、互いにキャリアセンスできない距離に位置する通信端末同士が同時にデータ送信を行った場合に、その両方のデータを受信できる位置の通信端末において電波干渉が発生し、データを受信できないといった問題である。   Note that the above-mentioned “hidden terminal problem” means that when communication terminals located at a distance where they cannot sense each other perform data transmission at the same time, radio interference occurs at the communication terminal at a position where both data can be received. The problem is that data cannot be received.

一方、アプリケーションレベルのマルチキャスト通信は、ストリーミングに使われることが多い。   On the other hand, application-level multicast communication is often used for streaming.

ストリーミングでは、再生すべき時刻よりも後に届くパケットは再生に使われない。また、通信におけるパケットロスをある程度許容する代わりに、低遅延であることが重視されている。   In streaming, packets that arrive after the time to be played are not used for playback. Further, instead of allowing a certain amount of packet loss in communication, importance is attached to low delay.

このため、ストリーミングでは、パケットロスの回復の方法として、失われたパケットの再送を要求する自動再送制御:ARQ(Auto Repeat reQuest)方式よりも、適切な冗長度で冗長データを予めパケットに付加し、失われたパケットを復元する前方向誤り訂正:FEC(Forward Error Correction)方式が適用されている。   For this reason, in streaming, as a method for recovering packet loss, automatic retransmission control that requires retransmission of lost packets: redundant data is added to packets in advance with more appropriate redundancy than the ARQ (Auto Repeat reQuest) method. Forward error correction: FEC (Forward Error Correction) method is applied to recover lost packets.

なお、FEC方式では、冗長度を高くするほどパケットに付加される情報量が多くなり、通信路での遅延やパケットロスの発生確率が増大するため、適切な冗長度を設定することが重要となる。   Note that with the FEC method, the higher the redundancy, the more information is added to the packet, and the probability of occurrence of delay and packet loss in the communication path increases, so it is important to set an appropriate redundancy. Become.

さらに、マルチキャストストリーミングのコンテンツが動画である場合には、MPEG2、MPEG4、H.263、H.264といった動画コーディング方式でコーディングされたフレーム(動画を構成する単位である静止画)がデータとして送信される。   Furthermore, when the content of multicast streaming is a moving image, frames (still images that are units constituting a moving image) coded by a moving image coding method such as MPEG2, MPEG4, H.263, and H.264 are transmitted as data. The

このフレームがネットワークに流れるパケットの最大サイズを超える場合には、複数のパケットに分割して送信することになる。   When this frame exceeds the maximum size of a packet flowing through the network, it is divided into a plurality of packets for transmission.

なお、動画のIフレーム(Intra-coded Frame)は、他のフレーム(Pフレーム:Predicted Frame,Bフレーム:Bi-directional Predicted Frame)の場合に比べてデータサイズが大きいため、送信時に、フレームを分割することが多い。このため、短い時間に、複数のパケットを連続的に送出することになり、バーストトラフィックが発生することになる。   Note that the I-frame (Intra-coded Frame) of the video has a larger data size than other frames (P-frame: Predicted Frame, B-frame: Bi-directional Predicted Frame). Often to do. For this reason, a plurality of packets are continuously transmitted in a short time, and burst traffic is generated.

無線マルチホップネットワーク上でバーストトラフィックが発生すると、無線マルチホップネットワーク全体においてバーストトラフィックが発生し、『かくれ端末問題』によるパケットロスの発生確率が上昇することになる。また、Iフレームを失うと、動画再生時の品質劣化が大きくなってしまうことになる。   When burst traffic occurs on the wireless multi-hop network, burst traffic occurs in the entire wireless multi-hop network, and the probability of occurrence of packet loss due to the “hidden terminal problem” increases. In addition, if the I frame is lost, the quality degradation at the time of moving image reproduction becomes large.

このため、パケットロスが頻発する無線マルチホップネットワークでは、品質の良い動画再生のためにはIフレームのロス対策が重要となる。   For this reason, in a wireless multi-hop network in which packet loss frequently occurs, it is important to take measures against I frame loss in order to reproduce high-quality moving images.

なお、Iフレームとは、動画の1フレームの情報を全て含んだフレームである。このため、Iフレームだけで1フレームを復元することが可能となる。   An I frame is a frame that includes all information of one frame of a moving image. For this reason, it is possible to restore one frame using only the I frame.

また、Pフレームとは、該当するフレームとそれより前のIフレームまたはPフレームとの差分情報である。   The P frame is difference information between the corresponding frame and the previous I frame or P frame.

また、Bフレームとは、該当するフレームとそれより前と後のIフレームまたはPフレームとの差分情報である。   The B frame is difference information between a corresponding frame and an I frame or a P frame before and after the corresponding frame.

なお、本発明より先に出願された技術文献として、アドホック網内の各ノードでハイブリッド自動再送要求(ARQ)機能を組み込んだデータ伝送のための技術について開示された文献がある(例えば、特許文献1参照)。   In addition, as a technical literature filed prior to the present invention, there is a literature that discloses a technology for data transmission incorporating a hybrid automatic repeat request (ARQ) function at each node in an ad hoc network (for example, patent literature) 1).

また、パケット単位でビットエラー確率基準値を互いに異なるように設定している有無線映像通信システムについて開示された文献がある(例えば、特許文献2参照)。   Further, there is a document that discloses a wired / wireless video communication system in which bit error probability reference values are set to be different from each other for each packet (see, for example, Patent Document 2).

また、データ配信において、正確な受信状況の把握を可能とし、該受信状況に応じてFECの冗長度を最適可能にする技術について開示された文献がある(例えば、特許文献3参照)。   In addition, there is a document that discloses a technique that makes it possible to accurately grasp a reception situation in data distribution and optimizes the FEC redundancy according to the reception situation (see, for example, Patent Document 3).

また、最大許容パケットエラーレートに従うことを可能にする訂正能力を提供するように冗長量を適応化する技術について開示された文献がある(例えば、特許文献4参照)。   There is also a document that discloses a technique for adapting the amount of redundancy so as to provide a correction capability that allows the maximum allowable packet error rate to be followed (see, for example, Patent Document 4).

また、ODMRP(On Demand Multicast Routing Protocol)プロトコルについて開示された文献がある(例えば、非特許文献1参照)。
特表2005−529518号公報 特開2001−251279号公報 特開2002−330118号公報 特表2006−505177号公報 SUNG-JU LEE, 他2名, "On-Demand Multicast Routing Protocol in Multihop Wireless Mobile Networks", Mobile Networks and Applications Volume 7, Issue 6 (December 2002), Pages 441-453
Further, there is a document that discloses an ODMRP (On Demand Multicast Routing Protocol) protocol (see, for example, Non-Patent Document 1).
JP 2005-529518 A JP 2001-251279 A JP 2002-330118 A JP-T-2006-505177 SUNG-JU LEE, 2 others, "On-Demand Multicast Routing Protocol in Multihop Wireless Mobile Networks", Mobile Networks and Applications Volume 7, Issue 6 (December 2002), Pages 441-453

しかしながら、上記特許文献1に開示されている技術は、ARQにより、失われたパケットの再送制御を行っているため、再送要求とその応答に一定の時間が掛かってしまうことになる。このため、上記特許文献1に開示されている技術では、マルチキャストデータを送信してから受信するまでの時間が大きくなるため、リアルタイム性が損なわれてしまうことになる。また、パケット毎の再送の有無により送信から受信までの時間のばらつきも大きくなるため、マルチキャスト受信アプリケーションでこのばらつきを無くす処理が新規に必要になる。   However, since the technique disclosed in Patent Document 1 performs retransmission control of lost packets by ARQ, a certain amount of time is required for a retransmission request and its response. For this reason, in the technique disclosed in Patent Document 1, the time from when multicast data is transmitted to when it is received increases, so the real-time property is impaired. In addition, since the variation in time from transmission to reception increases depending on the presence or absence of retransmission for each packet, a process for eliminating this variation is newly required in the multicast reception application.

また、上記特許文献2に開示されている技術は、マルチキャスト受信者におけるパケット受信状況を監視せず、マルチキャスト送信者において推定するだけとなっているため、マルチキャスト受信者のパケット受信状況に適応したFEC冗長度変更が困難であり、必ずしも必要最小限のFEC冗長度を設定することができない。   In addition, the technique disclosed in Patent Document 2 does not monitor the packet reception status at the multicast receiver, but only estimates it at the multicast sender. Therefore, the FEC adapted to the packet reception status of the multicast receiver. It is difficult to change the redundancy, and the necessary minimum FEC redundancy cannot be set.

また、上記特許文献3、4には、FECの冗長度を最適可能にする技術について開示されているが、マルチキャスト通信で送信したデータパケットのパケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定することについては何ら記載もその必要性についても示唆されていない。   In addition, the above Patent Documents 3 and 4 disclose a technique for optimizing the FEC redundancy, but based on the packet loss information of a data packet transmitted by multicast communication, the technique according to the packet loss information is used. There is no mention or necessity of setting the redundancy.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、上述した課題である、マルチホップネットワークのマルチキャスト転送において、データパケットのパケットロス情報に応じた冗長度を設定し、パケットロスの回復を行うことが可能な通信装置、通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラムを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in the multicast transfer of the multi-hop network, which is the above-described problem, the redundancy according to the packet loss information of the data packet is set and the packet loss is recovered. An object of the present invention is to provide a communication device, a communication system, a communication control method, and a communication control program.

かかる目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有することとする。   In order to achieve this object, the present invention has the following features.

また、本発明にかかる通信装置は、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置であって、
マルチキャスト通信でデータパケットを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信する前記データパケットに対するパケットロス情報を作成し、該作成したパケットロス情報を、前記データパケットを送信した送信側に送信する送信手段と、
有し、
前記送信手段は、
前記パケットロス情報を含むデータパケットを作成し、当該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記パケットロス情報を含むデータパケットを送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御することを特徴とする。
Moreover, the communication apparatus according to the present invention is
A communication device that performs multi-hop multicast transfer,
Receiving means for receiving data packets by multicast communication;
Creating packet loss information for the data packet received by the receiving means, and transmitting the created packet loss information to the transmitting side that transmitted the data packet;
Have
The transmission means includes
A data packet including the packet loss information is created, and the data packet is an independent control packet different from the multicast communication path control packet, and after transmitting the data packet including the packet loss information, a certain period of time is Control is performed so as not to transmit the next control packet .

また、本発明にかかる通信システムは、
送信装置と、受信装置と、を少なくとも有し、送信装置と受信装置との間で、マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信システムであって、
前記送信装置は、
マルチキャスト通信でデータパケットを前記受信装置に送信する送信手段と、
前記データパケットのパケットロス情報を受信する受信手段と、
を有し、
前記送信手段は、
前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケットを送信し、
前記受信装置は、
前記データパケットを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信する前記データパケットに対するパケットロス情報を作成し、
該作成したパケットロス情報を前記送信装置に送信する送信手段と、
有し、
前記パケットロス情報は、データパケットで送受信され、該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記パケットロス情報を送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御することを特徴とする。
Further, the communication system according to the present invention includes:
A communication system having at least a transmission device and a reception device, and performing multi-hop multicast transfer between the transmission device and the reception device,
The transmitter is
Transmitting means for transmitting data packets to the receiving device by multicast communication;
Receiving means for receiving packet loss information of the data packet;
Have
The transmission means includes
Based on the packet loss information, set a redundancy according to the packet loss information, generate a data packet with forward error correction with the set redundancy, and transmit the generated data packet,
The receiving device is:
Receiving means for receiving the data packet;
Creating packet loss information for the data packet received by the receiving means;
Transmitting means for transmitting the created packet loss information to the transmitting device;
Have
The packet loss information is transmitted / received as a data packet, and the data packet is an independent control packet different from the multicast communication path control packet. It is characterized by controlling not to transmit .

また、本発明にかかる通信制御方法は、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置で行う通信制御方法であって、
マルチキャスト通信でデータパケットを送信する送信工程と、
前記データパケットのパケットロス情報を受信する受信工程と、を、前記通信装置が行
い、
前記送信工程は、
前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定
した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケッ
トを送信し、
前記パケットロス情報は、データパケットで受信され、該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記パケットロス情報を送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御することを特徴とする。
Further, the communication control method according to the present invention includes:
A communication control method performed by a communication device that performs multi-hop multicast transfer,
A transmission step of transmitting data packets by multicast communication;
The communication device performs a receiving step of receiving packet loss information of the data packet,
The transmission step includes
Based on the packet loss information, set a redundancy according to the packet loss information, generate a data packet with forward error correction with the set redundancy, and transmit the generated data packet ,
The packet loss information is received as a data packet, and the data packet is an independent control packet that is different from the multicast communication path control packet. It is characterized by controlling not to transmit .

また、本発明にかかる通信制御方法は、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置で行う通信制御方法であって、
マルチキャスト通信でデータパケットを受信する受信工程と、
前記受信工程により受信する前記データパケットに対するパケットロス情報を作成し、
該作成したパケットロス情報を送信する送信工程と、を、前記通信装置が行い、
前記パケットロス情報は、データパケットで送信され、該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記パケットロス情報を送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御することを特徴とする。
Further, the communication control method according to the present invention includes:
A communication control method performed by a communication device that performs multi-hop multicast transfer,
A receiving step of receiving data packets by multicast communication;
Create packet loss information for the data packet received by the receiving step,
The communication device performs a transmission step of transmitting the created packet loss information ,
The packet loss information is transmitted as a data packet, and the data packet is an independent control packet that is different from the multicast communication path control packet. It is characterized by controlling not to transmit .

また、本発明にかかる通信制御方法は、
送信装置と、受信装置と、を少なくとも有し、送信装置と受信装置との間で、マルチホ
ップでマルチキャスト転送を行う通信システムで行う通信制御方法であって、
前記送信装置が、マルチキャスト通信でデータパケットを前記受信装置に送信する送信
工程と、
前記受信装置が、前記データパケットを受信する受信工程と、
前記受信装置が、前記受信工程により受信する前記データパケットに対するパケットロ
ス情報を作成し、該作成したパケットロス情報を前記送信装置に送信する送信工程と、
前記送信装置が、前記パケットロス情報を受信する受信工程と、
を有し、
前記送信装置における送信工程は、
前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定
した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケッ
トを送信し、
前記パケットロス情報は、データパケットで送受信され、該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記パケットロス情報を送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御することを特徴とする。
Further, the communication control method according to the present invention includes:
A communication control method that is performed in a communication system that has at least a transmission device and a reception device, and performs multi-hop multicast transfer between the transmission device and the reception device,
A transmitting step in which the transmitting device transmits a data packet to the receiving device by multicast communication;
A receiving step in which the receiving device receives the data packet;
The receiving device creates packet loss information for the data packet received by the receiving step, and transmits the created packet loss information to the transmitting device;
A receiving step in which the transmitting device receives the packet loss information;
Have
The transmission step in the transmission device includes:
Based on the packet loss information, set a redundancy according to the packet loss information, generate a data packet with forward error correction with the set redundancy, and transmit the generated data packet ,
The packet loss information is transmitted / received as a data packet, and the data packet is an independent control packet different from the multicast communication path control packet. It is characterized by controlling not to transmit .

また、本発明にかかる通信制御プログラムは、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置に実行させる通信制御プログラムで
あって、
マルチキャスト通信でデータパケットを送信する送信処理と、
前記データパケットのパケットロス情報を受信する受信処理と、を、前記通信装置に実
行させ、
前記送信処理は、
前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定
した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケッ
トを送信し、
前記パケットロス情報は、データパケットで受信され、該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記パケットロス情報を送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御することを特徴とする。
The communication control program according to the present invention is
A communication control program to be executed by a communication device that performs multi-hop multicast transfer,
Transmission processing for transmitting data packets by multicast communication;
Receiving processing to receive packet loss information of the data packet, causing the communication device to execute,
The transmission process includes
Based on the packet loss information, set a redundancy according to the packet loss information, generate a data packet with forward error correction with the set redundancy, and transmit the generated data packet ,
The packet loss information is received as a data packet, and the data packet is an independent control packet that is different from the multicast communication path control packet. It is characterized by controlling not to transmit .

また、本発明にかかる通信制御プログラムは、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置に実行させる通信制御プログラムで
あって、
マルチキャスト通信でデータパケットを受信する受信処理と、
前記受信処理により受信する前記データパケットに対するパケットロス情報を作成し、
該作成したパケットロス情報を送信する送信処理と、を、前記通信装置に実行させ、
前記パケットロス情報は、データパケットで送信され、該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記パケットロス情報を送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御することを特徴とする。

The communication control program according to the present invention is
A communication control program to be executed by a communication device that performs multi-hop multicast transfer,
A reception process for receiving data packets by multicast communication;
Create packet loss information for the data packet received by the reception process,
Transmitting the created packet loss information to the communication device, and
The packet loss information is transmitted as a data packet, and the data packet is an independent control packet that is different from the multicast communication path control packet. It is characterized by controlling not to transmit .

本発明によれば、マルチホップネットワークのマルチキャスト転送において、データパケットのパケットロス情報に応じた冗長度を設定し、パケットロスの回復を行うことが可能となる。   According to the present invention, it is possible to set the redundancy according to the packet loss information of the data packet and recover the packet loss in the multicast transfer of the multi-hop network.

<通信システムの特徴>
まず、図1を参照しながら、本実施例における通信システムの特徴について説明する。
<Features of communication system>
First, the features of the communication system in the present embodiment will be described with reference to FIG.

本実施例における通信システムは、送信装置(通信端末:Sに相当)と、受信装置(通信端末:R1、R2に相当)と、を少なくとも有し、送信装置(S)と受信装置(R1、R2)との間で、マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信システムである。   The communication system in the present embodiment includes at least a transmission device (communication terminal: equivalent to S) and a reception device (communication terminal: equivalent to R1, R2), and the transmission device (S) and the reception device (R1, It is a communication system that performs multi-hop multicast transfer with R2).

そして、送信装置(S)は、マルチキャスト通信でデータパケットを受信装置(R1、R2)に送信する。   Then, the transmitting device (S) transmits the data packet to the receiving devices (R1, R2) by multicast communication.

受信装置(R1、R2)は、受信装置(R1、R2)自身において受信するデータパケットに対するパケットロス情報を作成し、該作成したパケットロス情報を送信装置(S)に送信する。   The receiving device (R1, R2) creates packet loss information for the data packet received by the receiving device (R1, R2) itself, and transmits the created packet loss information to the transmitting device (S).

そして、送信装置(S)は、受信装置(R1、R2)が送信したパケットロス情報を受信し、その受信したパケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケットを送信する。   The transmitting device (S) receives the packet loss information transmitted by the receiving device (R1, R2), sets the redundancy according to the received packet loss information based on the received packet loss information, and A data packet in which forward error correction is performed with the set redundancy is generated, and the generated data packet is transmitted.

これにより、マルチホップネットワークのマルチキャスト転送において、データパケットのパケットロス情報に応じた冗長度を設定し、パケットロスの回復を行うことが可能となる。以下、添付図面を参照しながら、本実施例における通信システムについて詳細に説明する。   Thereby, in the multicast transfer of the multihop network, it is possible to set the redundancy according to the packet loss information of the data packet and recover the packet loss. Hereinafter, a communication system according to the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施例)
<通信システムのシステム構成>
まず、図1を参照しながら、本実施例における通信システムについて説明する。なお、図1は、本実施例の通信システムのシステム構成を示す図であり、無線マルチホップネットワークの通信端末の配置を示している。
(First embodiment)
<System configuration of communication system>
First, a communication system in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a communication system according to the present embodiment, and shows an arrangement of communication terminals in a wireless multi-hop network.

本実施例における通信システムは、図1に示すように、通信端末(S,R1,R2,N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7)が無線マルチホップネットワークを構成している。   In the communication system in the present embodiment, as shown in FIG. 1, communication terminals (S, R1, R2, N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7) constitute a wireless multi-hop network.

なお、各通信端末(S,R1,R2,N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7)の電波到達距離は、図1に示すように、各通信端末を取り囲む円で示す領域である。そして、その電波到達距離にある通信端末同士が互いに通信を行うことになる。   Note that the radio wave reach distance of each communication terminal (S, R1, R2, N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7) is an area indicated by a circle surrounding each communication terminal as shown in FIG. . And the communication terminals in the radio wave reachable distance communicate with each other.

本実施例における通信端末(S,R1,R2,N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7)は、マルチキャストルーティングプロトコルODMRP(On Demand Multicast Routing Protocol)を起動し、マルチキャスト経路の構築と、マルチキャストデータの転送と、を行うことになる。   The communication terminals (S, R1, R2, N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7) in the present embodiment start the multicast routing protocol ODMRP (On Demand Multicast Routing Protocol), Multicast data is transferred.

なお、図1において、通信端末(S)を、マルチキャスト送信端末(S)とし、通信端末(R1、R2)を、マルチキャスト受信端末(R1、R2)とした場合に、送信端末(S)が送信するマルチキャストデータを、N1→N2→N3の順で転送し、通信端末(N3)が転送するマルチキャストデータを通信端末(N4)が転送し、その通信端末(N4)が転送するマルチキャストデータを受信端末(R1)が受信することになる。   In FIG. 1, when the communication terminal (S) is a multicast transmission terminal (S) and the communication terminals (R1, R2) are multicast reception terminals (R1, R2), the transmission terminal (S) transmits. The multicast data to be transferred is transferred in the order of N1 → N2 → N3, the multicast data transferred by the communication terminal (N3) is transferred by the communication terminal (N4), and the multicast data transferred by the communication terminal (N4) is received by the receiving terminal. (R1) will receive.

また、通信端末(N3)が転送するマルチキャストデータを通信端末(N5)が転送し、その通信端末(N5)が転送するマルチキャストデータを受信端末(R2)が受信することになる。   Further, the multicast data transferred by the communication terminal (N3) is transferred by the communication terminal (N5), and the multicast data transferred by the communication terminal (N5) is received by the receiving terminal (R2).

なお、本実施例における通信システムは、無線マルチホップネットワーク上のマルチキャストルーティングプロトコルとしては、例えば、上記非特許文献1に開示されているODMRP(On Demand Multicast Routing Protocol)プロトコルを適用することが可能である。   The communication system in the present embodiment can apply, for example, the ODMRP (On Demand Multicast Routing Protocol) protocol disclosed in Non-Patent Document 1 as a multicast routing protocol on the wireless multi-hop network. is there.

また、動画圧縮方式としては、例えば、公知のMPEG4 Visual, ISO/IEC 14496-2の技術を適用することが可能である。   As a moving image compression method, for example, a well-known MPEG4 Visual, ISO / IEC 14496-2 technique can be applied.

<通信端末の内部構成>
次に、図2を参照しながら、図1に示す通信システムを構成する通信端末の内部構成について説明する。なお、図2は、本実施例の通信端末(S,R1,R2,N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7)の内部構成を示す詳細図である。なお、各通信端末(S,R1,R2,N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7)の内部構成は同様に構成することになるため、以下の説明では、通信端末(S)について説明する。
<Internal configuration of communication terminal>
Next, the internal configuration of the communication terminal constituting the communication system shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a detailed diagram showing the internal configuration of the communication terminals (S, R1, R2, N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7) of the present embodiment. In addition, since the internal configuration of each communication terminal (S, R1, R2, N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7) will be configured in the same way, in the following description, the communication terminal (S) will be described. explain.

本実施例の通信端末(S)は、図2に示すように、アンテナ(N11)と、無線処理部(N12)と、経路制御部(N13)と、メッセージキャッシュ(N14)と、ツリー管理部(N15)と、メンバ管理部(N16)と、通信バッファ(N17)と、アプリケーション処理部(N18)と、FECエンコード部(N19)と、バッファ(N20)と、FEC冗長度制御部(N21)と、FECデコード部(N22)と、バッファ(N23)と、を有して構成している。   As shown in FIG. 2, the communication terminal (S) of this embodiment includes an antenna (N11), a radio processing unit (N12), a path control unit (N13), a message cache (N14), and a tree management unit. (N15), member management unit (N16), communication buffer (N17), application processing unit (N18), FEC encoding unit (N19), buffer (N20), and FEC redundancy control unit (N21) And an FEC decoding unit (N22) and a buffer (N23).

アンテナ(N11)は、電波の送受信を行うものである。   The antenna (N11) transmits and receives radio waves.

無線処理部(N12)は、無線ネットワークのデータ通信を行うものである。   The wireless processing unit (N12) performs data communication of the wireless network.

経路制御部(N13)は、マルチホップでデータ転送を行う経路の作成・変更・削除を行うものである。   The route control unit (N13) creates, changes, and deletes a route for performing multi-hop data transfer.

メッセージキャッシュ(N14)は、一度受信したデータを保持し、後に再び受信したデータの同一性の確認に使用するものである。   The message cache (N14) retains data received once and is used for confirming the identity of data received again later.

ツリー管理部(N15)は、通信端末自身(S)の経路を構築するために周辺の通信端末を含めたツリー構造を管理するものである。   The tree management unit (N15) manages a tree structure including peripheral communication terminals in order to construct a route of the communication terminal itself (S).

メンバ管理部(N16)は、通信端末自身(S)が属するマルチキャストグループの情報を管理するものである。   The member management unit (N16) manages information on the multicast group to which the communication terminal itself (S) belongs.

アプリケーション処理部(N18)は、音声・映像などのアプリケーションデータを送受信するものである。   The application processing unit (N18) transmits and receives application data such as audio and video.

通信バッファ(N17)は、アプリケーションデータを一時的に保持しておくものである。   The communication buffer (N17) temporarily holds application data.

FECエンコード部(N19)は、アプリケーションデータパケットからFEC冗長パケットを生成するものである。   The FEC encoding unit (N19) generates an FEC redundant packet from the application data packet.

バッファ(N20)は、FECエンコード部(N19)のバッファである。   The buffer (N20) is a buffer of the FEC encoding unit (N19).

FEC冗長度制御部(N21)は、FECエンコード時の冗長度を決定するものである。   The FEC redundancy control unit (N21) determines the redundancy at the time of FEC encoding.

FECデコード部(N22)は、ネットワークから受信したアプリケーションデータパケットと、FEC冗長パケットから失われたパケットと、を復元するものである。   The FEC decoding unit (N22) restores the application data packet received from the network and the packet lost from the FEC redundant packet.

バッファ(N23)は、FECデコード部(N22)のバッファである。   The buffer (N23) is a buffer of the FEC decoding unit (N22).

<制御動作>
次に、本実施例の通信システムにおける制御動作について説明する。なお、以下の説明では、本実施例の手法と、本実施例の手法と比較するための関連手法と、について説明する。
<Control action>
Next, the control operation in the communication system of the present embodiment will be described. In the following description, the method of the present embodiment and a related method for comparison with the method of the present embodiment will be described.

図3は、マルチキャストデータを転送する経路構築を示す。なお、図3において、マルチキャスト通信経路制御パケットJoinQueryを『JQ』、JoinReplyを『JR』と略記している。   FIG. 3 shows path construction for transferring multicast data. In FIG. 3, the multicast communication path control packet JoinQuery is abbreviated as “JQ”, and JoinReply is abbreviated as “JR”.

(関連手法の経路構築)
まず、図3を参照しながら、関連手法の経路構築について説明する。なお、以下の説明では、S→N1→N2→N3→N4→R1の経路構築について説明するが、S→N1→N2→N3→N5→R2の経路構築についても同様に行うことになる。
(Path construction of related methods)
First, the path construction of the related technique will be described with reference to FIG. In the following description, the route construction of S → N1 → N2 → N3 → N4 → R1 will be described, but the route construction of S → N1 → N2 → N3 → N5 → R2 is similarly performed.

なお、図3において、通信端末(S)は、送信端末(S)となり、通信端末(R1)は、受信端末(R1)となる。また、送信端末(S)と受信端末(R1)との間に存在する通信端末(N1,N2,N3,N4)は、中継端末(N1,N2,N3,N4)となる。   In FIG. 3, the communication terminal (S) is a transmission terminal (S), and the communication terminal (R1) is a reception terminal (R1). Further, the communication terminals (N1, N2, N3, N4) existing between the transmitting terminal (S) and the receiving terminal (R1) are relay terminals (N1, N2, N3, N4).

送信端末(S)において、マルチキャストグループ(G1)の送信データ(S1)が発生した後、送信端末(S)は、受信端末(R1)を検索するためのJoinQueryパケットJQ11を送信する。   After the transmission data (S1) of the multicast group (G1) is generated at the transmission terminal (S), the transmission terminal (S) transmits a JoinQuery packet JQ11 for searching for the reception terminal (R1).

このJoinQueryパケットJQ11は、ネットワークに存在する中継端末(N1,N2,N3,N4)により、JQ12→JQ13→JQ14→JQ15と転送される。これにより、JoinQueryパケットを全端末(N1,N2,N3,N4,R1)が受信することになる。   This JoinQuery packet JQ11 is transferred in the order of JQ12 → JQ13 → JQ14 → JQ15 by relay terminals (N1, N2, N3, N4) existing in the network. As a result, all the terminals (N1, N2, N3, N4, R1) receive the JoinQuery packet.

なお、送信データ(S1)のマルチキャストグループ(G1)のメンバである受信端末(R1)は、上流隣接端末情報N4を含んだJoinReplyパケットJR11を作成する。なお、上流隣接端末情報N4とは、受信端末(R1)の上流に隣接する通信端末(N4)を識別するための情報である。   The receiving terminal (R1) that is a member of the multicast group (G1) of the transmission data (S1) creates a JoinReply packet JR11 including the upstream neighboring terminal information N4. The upstream adjacent terminal information N4 is information for identifying the communication terminal (N4) adjacent upstream of the receiving terminal (R1).

受信端末(R1)は、上流隣接端末情報N4を含んだJoinReplyパケットJR11を、JoinQueryパケットが転送されてきた経路と逆方向に送信し、マルチキャストグループ(G1)への参加要求を行うことになる。   The receiving terminal (R1) transmits the JoinReply packet JR11 including the upstream adjacent terminal information N4 in the direction opposite to the path along which the JoinQuery packet has been transferred, and requests to join the multicast group (G1).

受信端末(R1)が送信したJoinReplyパケットJR11は、ネットワークに存在する中継端末(N4,N3,N2,N1)により、JR12→JR13→JR14→JR15と転送され、送信端末(S)に届けられ、送信端末(S)において受信端末(R1)の存在を認識することになる。これにより、送信端末(S)から受信端末(R1)までの経路が構築されることになる。   The JoinReply packet JR11 transmitted by the receiving terminal (R1) is transferred from the relay terminal (N4, N3, N2, N1) in the network as JR12 → JR13 → JR14 → JR15, and delivered to the transmitting terminal (S). The transmitting terminal (S) recognizes the presence of the receiving terminal (R1). Thereby, a route from the transmission terminal (S) to the reception terminal (R1) is established.

そして、送信端末(S)が送信するマルチキャストデータパケットは、上記構築された経路上の中継端末(N1,N2,N3,N4)によりマルチホップ転送され、受信端末(R1)が受信することになる。   Then, the multicast data packet transmitted by the transmitting terminal (S) is multi-hop transferred by the relay terminals (N1, N2, N3, N4) on the constructed path, and is received by the receiving terminal (R1). .

(本実施例の手法の経路構築)
次に、図3を参照しながら、本実施例の手法の経路構築について説明する。なお、以下の説明では、S→N1→N2→N3→N4→R1の経路構築について説明するが、S→N1→N2→N3→N5→R2の経路構築についても同様に行うことになる。
(Route construction of the method of this embodiment)
Next, referring to FIG. 3, the path construction of the method of this embodiment will be described. In the following description, the route construction of S → N1 → N2 → N3 → N4 → R1 will be described, but the route construction of S → N1 → N2 → N3 → N5 → R2 is similarly performed.

本実施例の手法の経路構築は、関連手法と同様の経路構築を行う。   The route construction of the method of the present embodiment is the same route construction as the related method.

但し、本実施例の手法の経路構築は、マルチキャストグループ(G1)のメンバである受信端末(R1)が送信するJoinReplyパケットJR11には、マルチキャストデータパケットを受信したか否か、FECを用いてパケット復元ができたか否かなどのパケット統計情報が含められることになる。   However, the route construction of the method of the present embodiment is that the JoinReply packet JR11 transmitted by the receiving terminal (R1) that is a member of the multicast group (G1) is a packet that uses FEC to determine whether or not a multicast data packet has been received. Packet statistical information such as whether or not restoration is possible is included.

<経路制御処理>
次に、図2を参照しながら、通信端末の経路制御処理について説明する。なお、後述するシーケンスナンバとは、1つの通信端末において1つ持つ数値であり、JoinQueryパケットを送信するたびに、値が1つずつ増加する数値である。
<Route control processing>
Next, the route control process of the communication terminal will be described with reference to FIG. Note that a sequence number described later is a numerical value held by one in one communication terminal, and is a numerical value that increases by one each time a JoinQuery packet is transmitted.

(関連手法のJoinQuery処理)
関連手法のJoinQuery処理は、送信端末(S)のアプリケーション処理部(N18)においてマルチキャストグループ(G1)の送信データ(S1)が発生すると、経路制御部(N13)にてJoinQueryパケットを作成し、該作成したJoinQueryパケットを無線処理部(N12)およびアンテナ(N11)を経由して送信することになる。
(JoinQuery processing of related methods)
When the transmission data (S1) of the multicast group (G1) is generated in the application processing unit (N18) of the sending terminal (S), the JoinQuery processing of the related technique creates a JoinQuery packet in the routing control unit (N13) The created JoinQuery packet is transmitted via the wireless processing unit (N12) and the antenna (N11).

JoinQueryパケットを受信した通信端末は、アンテナ(N11)および無線処理部(N12)を経由して経路制御部(N13)がJoinQueryパケットを受信する。   In the communication terminal that has received the JoinQuery packet, the path control unit (N13) receives the JoinQuery packet via the antenna (N11) and the wireless processing unit (N12).

経路制御部(N13)は、JoinQueryパケットに含まれる送信端末アドレスと、送信端末シーケンスナンバと、をキーとしてメッセージキャッシュ(N14)を参照し、初めて受信するJoinQueryパケットであるか否かを判断する。   The path control unit (N13) refers to the message cache (N14) using the transmission terminal address included in the JoinQuery packet and the transmission terminal sequence number as keys, and determines whether or not it is a JoinQuery packet received for the first time.

経路制御部(N13)は、初めて受信するJoinQueryパケットである場合は、JoinQueryパケット内のホップカウントを1加えて、他の通信端末に送信することになる。   In the case of a JoinQuery packet received for the first time, the route control unit (N13) adds 1 to the hop count in the JoinQuery packet and transmits it to another communication terminal.

また、経路制御部(N13)は、通信端末自身がマルチキャストグループ(G1)のメンバである場合は、メンバ管理部(N16)において、参加するマルチキャストグループ(G1)のアドレス、最終JoinQuery受信時刻、直前のJoinQuery送信端末を管理し、JoinReply送信処理を行う。   In addition, when the communication terminal itself is a member of the multicast group (G1), the route control unit (N13), in the member management unit (N16), the address of the participating multicast group (G1), the last JoinQuery reception time, Manages JoinQuery sending terminals and performs JoinReply sending processing.

なお、マルチキャスト送信者である送信端末(S)は、JoinQueryを送信した後の一定期間は、マルチキャストデータが発生してもJoinQueryを送信せず、一定期間が経過した場合に、再びJoinQueryの作成を行い、該作成したJoinQueryを送信することになる。   Note that the sending terminal (S), which is the multicast sender, does not send the JoinQuery for a certain period after sending the JoinQuery, even if multicast data occurs, and creates the JoinQuery again when the certain period has passed. And send the created JoinQuery.

(関連手法のJoinReply処理)
関連手法のJoinReply処理は、通信端末の経路制御部(N13)において上流隣接端末(直前のJoinQuery送信端末に等しい)を指定し、JoinReplyパケットを作成し、該作成したJoinReplyパケットを無線処理部(N12)およびアンテナ(N11)を経由して送信することになる。
(JoinReply processing of related methods)
The JoinReply process of the related method specifies an upstream adjacent terminal (equivalent to the immediately preceding JoinQuery transmission terminal) in the route control unit (N13) of the communication terminal, creates a JoinReply packet, and creates the JoinReply packet as a wireless processing unit (N12). ) And the antenna (N11).

JoinReplyパケットを受信した通信端末では、その通信端末自身がJoinReplyパケットの上流隣接端末に指定されている場合は、ツリー管理部(N15)においてマルチキャストグループ(G1)の受信者が下流に存在することを管理し、上流隣接端末にJoinReplyパケットを送信することになる。   When a communication terminal that has received a JoinReply packet has been designated as an upstream adjacent terminal of the JoinReply packet, the tree management unit (N15) indicates that the receiver of the multicast group (G1) exists downstream. Manage and send JoinReply packets to upstream neighbors.

(本実施例の手法におけるJoinQuery処理)
本実施例の手法におけるJoinQuery処理は、関連手法のJoinQuery処理と同様に行う。
(JoinQuery processing in the method of this embodiment)
The JoinQuery process in the method of the present embodiment is performed in the same manner as the JoinQuery process in the related method.

(本実施例の手法におけるJoinReply処理)
本実施例の手法におけるJoinReply処理は、関連手法のJoinReply処理のJoinReplyパケットを、FEC対応のJoinReplyパケットに変更することになる。
(JoinReply process in the method of this embodiment)
In the JoinReply process in the method of the present embodiment, the JoinReply packet in the JoinReply process in the related method is changed to a JoinReply packet corresponding to FEC.

なお、FEC対応のJoinReplyパケットは、関連手法のJoinReplyパケットのフィールドに、パケット統計情報が含まれることになる。   Note that the FEC-compatible JoinReply packet includes packet statistical information in the field of the JoinReply packet of the related technique.

また、FEC対応のJoinReplyパケットは、関連手法のJoinReplyパケットと同様の方法でマルチキャスト送信者である送信端末(S)にマルチホップ転送することになる。   Further, the FEC-supported JoinReply packet is transferred in a multihop manner to the transmission terminal (S), which is a multicast sender, in the same manner as the JoinReply packet of the related technique.

<パケット統計情報の生成処理>
次に、本実施例の特徴であるパケット統計情報の生成処理について説明する。
<Packet statistical information generation processing>
Next, packet statistical information generation processing, which is a feature of this embodiment, will be described.

まず、受信端末(R1)は、マルチキャストデータパケットを受信すると、そのシーケンス番号をキーとして、パケットログを保存する。   First, when receiving a multicast data packet, the receiving terminal (R1) stores a packet log using the sequence number as a key.

なお、パケットログとしては、各データパケットの受信状況情報と、FEC復元状況情報と、過去一定期間のパケット統計情報と、が挙げられる。   The packet log includes reception status information of each data packet, FEC restoration status information, and packet statistics information for a past certain period.

各データパケットの受信状況情報とは、各データパケットを受信できたか否かを特定するための情報である。   The reception status information of each data packet is information for specifying whether or not each data packet has been received.

FEC復元状況情報とは、パケットロスが発生したデータパケットに対し、FECを用いてパケット復元ができたか否かを特定するための情報である。   The FEC restoration status information is information for specifying whether or not packet restoration has been performed using FEC for a data packet in which packet loss has occurred.

過去一定期間のパケット統計情報とは、過去一定期間内に受信端末(R1)が受信したデータパケットに関する統計的な情報である。パケット統計情報としては、過去一定期間内のパケットロス数、FECによるパケット復元数、連続パケットロス数、FECブロック内のパケットロス数、マルチキャスト送信者から受信者へ至る経路のホップ数等の情報が挙げられる。   The packet statistical information for the past certain period is statistical information regarding the data packet received by the receiving terminal (R1) within the past certain period. Packet statistics include information such as the number of packet losses in the past fixed period, the number of packet restorations by FEC, the number of consecutive packet losses, the number of packet losses in the FEC block, and the number of hops on the route from the multicast sender to the receiver. Can be mentioned.

<マルチキャストデータ処理>
次に、図2を参照しながら、マルチキャストデータ処理について説明する。
<Multicast data processing>
Next, multicast data processing will be described with reference to FIG.

(関連手法のマルチキャストデータ処理)
関連手法のマルチキャストデータ処理は、送信端末(S)のアプリケーション処理部(N18)においてマルチキャストグループ(G1)の送信データ(S1)が発生すると、そのパケットを、一旦、通信バッファ(N17)に蓄え、シーケンスナンバを付加したあと、経路制御部(N13)の経路に従い、無線処理部(N12)およびアンテナ(N11)を経由して送信することになる。
(Multicast data processing of related methods)
In the multicast data processing of the related method, when transmission data (S1) of the multicast group (G1) is generated in the application processing unit (N18) of the transmission terminal (S), the packet is temporarily stored in the communication buffer (N17). After adding the sequence number, transmission is performed via the wireless processing unit (N12) and the antenna (N11) according to the route of the route control unit (N13).

マルチキャストデータパケットを受信した通信端末(N1,N2,N3,N4,R1)は、アンテナ(N11)および無線処理部(N12)を経由して、経路制御部(N13)がマルチキャストデータパケットを受信する。   The communication terminal (N1, N2, N3, N4, R1) that received the multicast data packet receives the multicast data packet through the antenna (N11) and the wireless processing unit (N12). .

なお、下流にマルチキャストグループ(G1)の受信者が存在する通信端末(N1,N2,N3,N4)では、送信端末アドレスと、送信端末シーケンスナンバと、をキーとしてメッセージキャッシュ(N14)を参照し、初めて受信するパケットであるか否かを判断する。   For communication terminals (N1, N2, N3, N4) where the receiver of the multicast group (G1) exists downstream, refer to the message cache (N14) using the transmission terminal address and the transmission terminal sequence number as keys. It is determined whether the packet is received for the first time.

初めて受信するパケットである場合には、他の通信端末に送信する。また、初めて受信するパケットでない場合には、何もしない。   If the packet is received for the first time, it is transmitted to another communication terminal. If the packet is not received for the first time, nothing is done.

また、下流にマルチキャストグループ(G1)の受信者が存在しない通信端末では、何もしない。   In addition, nothing is done in a communication terminal in which no receiver of the multicast group (G1) exists downstream.

さらに、マルチキャストデータパケットを受信した通信端末(N1,N2,N3,N4,R1)では、その通信端末自身がマルチキャストグループ(G1)のメンバである場合には、そのパケットを、一旦、通信バッファ(N17)に蓄え、送信端末アドレスと、送信端末シーケンスナンバと、をキーとしてメッセージキャッシュ(N14)を参照し、初めて受信するパケットであるか否かを判断する。   Further, in the communication terminal (N1, N2, N3, N4, R1) that has received the multicast data packet, if the communication terminal itself is a member of the multicast group (G1), the packet is temporarily stored in the communication buffer ( N17), and by referring to the message cache (N14) using the transmission terminal address and the transmission terminal sequence number as keys, it is determined whether or not the packet is received for the first time.

初めて受信するパケットである場合には、アプリケーション処理部(N18)に送信する。また、初めて受信するパケットでない場合には何もしない。   If the packet is received for the first time, it is transmitted to the application processing unit (N18). If the packet is not received for the first time, nothing is done.

(本実施例の手法におけるマルチキャストデータ処理)
本実施例の手法におけるマルチキャストデータ処理は、マルチキャストデータ送信時に、マルチキャストデータパケットのFECエンコード処理を行う。また、マルチキャストデータ受信時に、マルチキャストデータパケットのFECデコード処理を行う。
(Multicast data processing in the method of this embodiment)
The multicast data processing in the method of the present embodiment performs FEC encoding processing of multicast data packets at the time of multicast data transmission. Further, when multicast data is received, FEC decoding processing of the multicast data packet is performed.

(本実施例の手法におけるマルチキャストデータ送信時のFECエンコード処理)
まず、本実施例の手法におけるマルチキャストデータ送信時のFECエンコード処理について説明する。
(FEC encoding process at the time of multicast data transmission in the method of this embodiment)
First, FEC encoding processing at the time of multicast data transmission in the method of the present embodiment will be described.

本実施例の手法におけるマルチキャストデータ送信処理は、マルチキャストデータパケットを通信バッファ(N17)に蓄え、シーケンスナンバを付加した後、FECエンコード処理を行うことになる。以下、図4を参照しながら、FECエンコード処理について詳細に説明する。   In the multicast data transmission process according to the method of the present embodiment, the multicast data packet is stored in the communication buffer (N17), the sequence number is added, and then the FEC encoding process is performed. Hereinafter, the FEC encoding process will be described in detail with reference to FIG.

まず、後述するFEC冗長度決定方法により、パケット種別からFEC冗長度:Mを決定する(ステップS402)。   First, FEC redundancy: M is determined from the packet type by the FEC redundancy determination method described later (step S402).

次に、上記決定したFEC冗長度:Mの変更の有無を判定し(ステップS403)、ステップS403において決定したFEC冗長度:Mが、その直前のFEC冗長度と異なる場合には、FEC冗長度:Mの変更の有と判定し(ステップS403/有)、FECエンコード処理を行うことになる(ステップS404)。   Next, it is determined whether or not the determined FEC redundancy: M is changed (step S403). If the FEC redundancy: M determined in step S403 is different from the immediately preceding FEC redundancy, the FEC redundancy is determined. : It is determined that there is a change in M (step S403 / present), and the FEC encoding process is performed (step S404).

次に、通信バッファ(N17)に蓄えたマルチキャストデータパケットをFECエンコード部(N19)のバッファ(N20)に保存する(ステップS405)。   Next, the multicast data packet stored in the communication buffer (N17) is stored in the buffer (N20) of the FEC encoding unit (N19) (step S405).

なお、ステップS403において決定したFEC冗長度:Mが、その直前のFEC冗長度と同一の場合は、FEC冗長度:Mの変更の無と判定し(ステップS403/無)、FECエンコード処理を行わず、マルチキャストデータパケットをFECエンコード部(N19)のバッファ(N20)に保存することになる(ステップS405)。   If the FEC redundancy: M determined in step S403 is the same as the previous FEC redundancy, it is determined that the FEC redundancy: M has not been changed (step S403 / no), and the FEC encoding process is performed. First, the multicast data packet is stored in the buffer (N20) of the FEC encoding unit (N19) (step S405).

次に、バッファ(N20)に保存したパケット数が、FEC冗長度:M以上になったか否かを判定し(ステップS406)、バッファ(N20)に保存したパケット数が、FEC冗長度:M以上になったと判定した場合に(ステップS406/Yes)、バッファ(N20)にあるパケット群(以下、『FECブロック』と記述する)に対し、FEC演算を行い、後述するFEC冗長パケット(以下、『FECパケット』と記述する)を生成し(ステップS407)、無線処理部(N12)、アンテナ(N11)を経由して送信し、処理を終了する(ステップS408)   Next, it is determined whether or not the number of packets stored in the buffer (N20) has become FEC redundancy: M or more (step S406), and the number of packets stored in the buffer (N20) is FEC redundancy: M or more. If it is determined (step S406 / Yes), the FEC operation is performed on the packet group (hereinafter referred to as “FEC block”) in the buffer (N20), and an FEC redundant packet (hereinafter, “ FEC packet ”is generated (step S407), transmitted via the wireless processing unit (N12) and the antenna (N11), and the process is terminated (step S408).

また、バッファ(N20)に保存したパケット数が、FEC冗長度:M未満と判定した場合には(ステップS406/No)、処理を終了する(ステップS408)。   If it is determined that the number of packets stored in the buffer (N20) is less than FEC redundancy: M (step S406 / No), the process ends (step S408).

なお、FECパケットの送信タイミングは、特に限定せず、FECエンコード部(N19)がそのFECパケットのコピーを行った後に、直ぐに送信するように構築したり、その後のFECパケットと同じタイミングで送信するように構築したりすることが可能である。   The transmission timing of the FEC packet is not particularly limited. The FEC encoding unit (N19) can be configured to transmit immediately after copying the FEC packet, or transmitted at the same timing as the subsequent FEC packet. It is possible to construct as follows.

なお、FECパケットの送信の際には、下流の通信端末においてマルチホップ転送を行うことを考慮し、適当なパケット間隔で送信することが好ましい。例えば、パケット間隔としては、送信レートが無線伝送レートの1/3以下になるようにすることが好ましい。   In transmitting the FEC packet, it is preferable to transmit at an appropriate packet interval in consideration of performing multi-hop transfer in the downstream communication terminal. For example, as the packet interval, it is preferable that the transmission rate is 1/3 or less of the wireless transmission rate.

このように、送信レートを設定し、該設定した送信レートでFECパケットを送信することで、下流の通信端末においてマルチホップ転送を行う際の転送時間を確保するように制御することが可能となる。   In this way, by setting the transmission rate and transmitting the FEC packet at the set transmission rate, it becomes possible to control to secure the transfer time when performing multi-hop transfer in the downstream communication terminal. .

<FECパケットの構成>
次に、図5を参照しながら、FECパケットの内容と、そのFECパケットの生成方法と、について説明する。なお、図5は、FECパケットフィールドを示す。
<Configuration of FEC packet>
Next, the contents of the FEC packet and the method for generating the FEC packet will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the FEC packet field.

図5に示すように、FECパケットは、『NumOfPackets』、『Starting Sequence Number』、『Length Recovery』、『FEC payload』で構成されている。   As shown in FIG. 5, the FEC packet is composed of “NumOfPackets”, “Starting Sequence Number”, “Length Recovery”, and “FEC payload”.

『NumOfPackets』は、FECブロック内のパケット数である。   “NumOfPackets” is the number of packets in the FEC block.

『Starting Sequence Number』は、FECブロック内の最初のパケットのシーケンスナンバである。   “Starting Sequence Number” is the sequence number of the first packet in the FEC block.

『Length Recovery』は、マルチキャストデータパケットのパケット長から計算される情報である。   “Length Recovery” is information calculated from the packet length of the multicast data packet.

『FEC payload』は、FECブロックの各パケットから計算されたFEC冗長情報である。   “FEC payload” is FEC redundancy information calculated from each packet of the FEC block.

<FEC冗長度決定方法>
次に、FEC冗長度決定方法について説明する。
<FEC redundancy determination method>
Next, the FEC redundancy determination method will be described.

FEC冗長度決定方法は、2段階あり、マルチキャストデータ転送前に行う段階と、マルチキャストデータ転送中に行う段階と、がある。   The FEC redundancy determination method has two steps, a step performed before multicast data transfer and a step performed during multicast data transfer.

<マルチキャストデータ転送前に行う段階>
まず、図6を参照しながら、マルチキャストデータ転送前に行う段階について説明する。なお、図6は、FEC冗長度:MのときのFEC復元前パケットロス率(FEC前ロス率)Lbと、FEC復元後パケットロス率(FEC後ロス率)Laと、の関係の一例を示すグラフである。
<Stage to perform before multicast data transfer>
First, steps performed before multicast data transfer will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows an example of the relationship between the pre-FEC packet loss rate (pre-FEC loss rate) Lb and the post-FEC packet loss rate (post-FEC loss rate) La when the FEC redundancy is M. It is a graph.

まず、FEC冗長度:M、FEC前ロス率LbとFEC後ロス率La、の関係について説明する。   First, the relationship between the FEC redundancy: M, the pre-FEC loss rate Lb, and the post-FEC loss rate La will be described.

パケットロスがランダムである場合、FEC冗長度:Mに対し、FEC前ロス率LbとFEC後ロス率Laとは、図6に示す関係となる。   When the packet loss is random, the pre-FEC loss rate Lb and the post-FEC loss rate La have the relationship shown in FIG.

例えば、FEC前ロス率Lb=10%のとき、FEC冗長度:M=10であれば、FEC後ロス率La=約6.5%である。これによると、FEC後ロス率Laの目標値が設定されれば、FEC前ロス率Lbの値に対してFEC冗長度:Mの最適値が求められる。以下に簡単な例を示す。   For example, when the pre-FEC loss rate Lb = 10%, and the FEC redundancy is M = 10, the post-FEC loss rate La = about 6.5%. According to this, when the target value of the post-FEC loss rate La is set, the optimum value of FEC redundancy: M is obtained with respect to the pre-FEC loss rate Lb. A simple example is shown below.

FEC前ロス率Lbは、FEC後ロス率Laの関数であると捉え、適切なパラメータaを用いて以下の(式1)で近似できる。   The pre-FEC loss rate Lb is regarded as a function of the post-FEC loss rate La, and can be approximated by the following (Equation 1) using an appropriate parameter a.

(Lb) = a × (La)2・・・(式1) (Lb) = a × (La) 2 ... (Formula 1)

FEC冗長度:Mとパラメータaとの関係が表1のように求められる。なお、表1に示す数値は一例である。   FEC redundancy: The relationship between M and parameter a is obtained as shown in Table 1. The numerical values shown in Table 1 are examples.

Figure 0005220340
Figure 0005220340

表1よりFEC冗長度:Mとパラメータaとの関係は次の(式2)のように近似される。   From Table 1, the relationship between FEC redundancy: M and parameter a is approximated as in the following (Equation 2).

M = 0.22954 × a2 - 0.40831 × a + 0.2834 ・・・(式2) M = 0.22954 × a 2 - 0.40831 × a + 0.2834 ··· ( Equation 2)

なお、上述した関係を用い、FEC前ロス率LbとFEC後ロス率目標値Ltとが与えられると、その最適なFEC冗長度:M'は、以下の(式3)で求められる。   In addition, using the relationship described above, when the pre-FEC loss rate Lb and the post-FEC loss rate target value Lt are given, the optimal FEC redundancy: M ′ is obtained by the following (Equation 3).

M' = 0.22954 × ( (Lb)/(La)2 ) 2 - 0.40831 × ( (Lb)/(La) 2) + 0.2834 ・・・(式3) M '= 0.22954 × ((Lb ) / (La) 2) 2 - 0.40831 × ((Lb) / (La) 2) + 0.2834 ··· ( Equation 3)

次に、図7を参照しながら、FEC後ロス率目標値Ltについて説明する。なお、図7は、FEC後ロス率Laと、FEC前ロス率Lbと、の関係の一例を示すグラフである。   Next, the post-FEC loss rate target value Lt will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a graph showing an example of the relationship between the post-FEC loss rate La and the pre-FEC loss rate Lb.

FEC後ロス率目標値Ltは、FEC前ロス率Lbに応じて以下の条件で設定することになる。   The post-FEC loss rate target value Lt is set under the following conditions according to the pre-FEC loss rate Lb.

0% ≦ Lb ≦ 10% のとき、Lt=2%
10% < Lb ≦ 20% のとき、Lt=5%
20% < Lb のとき、Lt=La
When 0% ≤ Lb ≤ 10%, Lt = 2%
When 10% <Lb ≤ 20%, Lt = 5%
When 20% <Lb, Lt = La

但し、各条件のFEC前ロス率Lbの範囲や、FEC後ロス率目標値Ltの値は一例であり、上述した条件に限定されるものではなく、あらゆる条件を適宜設定することが可能である。   However, the range of the pre-FEC loss rate Lb in each condition and the post-FEC loss rate target value Lt are examples, and are not limited to the above-described conditions, and any condition can be set as appropriate. .

<マルチキャストデータ転送中に行う段階>
次に、マルチキャストデータ転送中に行う段階について説明する。
<Stage to be performed during multicast data transfer>
Next, steps performed during multicast data transfer will be described.

マルチキャスト送信端末(S)は、パケット統計情報を含むJoinReplyパケットを受信する。なお、パケット統計情報を含むJoinReplyパケットは、マルチキャスト受信端末(R1)において生成される。   The multicast transmission terminal (S) receives a JoinReply packet including packet statistical information. Note that a JoinReply packet including packet statistical information is generated at the multicast receiving terminal (R1).

マルチキャスト送信端末(S)は、パケット統計情報を含むJoinReplyパケットを受信した場合に、FEC前ロス率LbからFEC後ロス率目標値Ltに復元するのに適切なFEC冗長度:M'の値を算出し、現在のFEC冗長度:Mとの差:ΔMを求める。   When the multicast transmission terminal (S) receives a JoinReply packet including packet statistical information, the multicast transmission terminal (S) sets an appropriate FEC redundancy: M ′ to restore the pre-FEC loss rate Lb to the post-FEC loss rate target value Lt. The current FEC redundancy: M difference: ΔM is calculated.

次に、パケット統計情報の中の連続パケットロス数とFECブロック内のパケットロス数とを基に、パケットロスのランダム性を確認する。   Next, the randomness of the packet loss is confirmed based on the number of consecutive packet losses in the packet statistical information and the number of packet losses in the FEC block.

ここで、パケットロスのランダム性が高いと判断した場合は、上記求めたΔMを削減、または、0とし、現在のFEC冗長度:Mに加算することで、適切なFEC冗長度:M'を以下の(式4)で取得する。   If it is determined that the randomness of the packet loss is high, ΔM obtained as described above is reduced or set to 0 and added to the current FEC redundancy: M to obtain an appropriate FEC redundancy: M ′. Obtained by the following (Equation 4).

M' = M + ΔM ・・・(式4)   M ′ = M + ΔM (Formula 4)

次に、スムージングファクタα (0≦α<1) を用いた以下の(式5)により、新しいFEC冗長度:Mnを決定する。   Next, a new FEC redundancy: Mn is determined by the following (Expression 5) using the smoothing factor α (0 ≦ α <1).

Mn = ( α×M )+ ( ( 1-α ) ×M' ) ・・・(式5)   Mn = (α × M) + ((1-α) × M ′) (Formula 5)

なお、パケットロスのランダム性の確認方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。   In addition, as a method for confirming the randomness of packet loss, for example, the following method can be cited.

連続パケットロス数が、ある決められた値より大きい場合、または、FECブロック内のパケットロス数が2以上である割合が、ある決められた値よりも大きい場合に、パケットロスのランダム性が高いと判断する。   Packet randomness is high when the number of consecutive packet losses is larger than a predetermined value, or when the ratio of the number of packet losses in the FEC block is 2 or more is larger than a predetermined value. Judge.

このように、データパケットのパケットロスが連続して発生しているかランダムに発生しているかを特定するための連続情報(連続パケットロス数、FECブロック内のパケットロス数)を基に、データパケットのパケットロスが連続して発生しているかランダムに発生しているかを判断し、その判断結果に応じて、FEC冗長度を変更することで、パケットロスの発生を回避することが可能となる。   In this way, based on continuous information (number of continuous packet loss, number of packet loss in FEC block) to identify whether packet loss of data packet occurs continuously or randomly, data packet It is possible to avoid occurrence of packet loss by determining whether the packet loss is continuously generated or randomly generated, and changing the FEC redundancy according to the determination result.

なお、複数のマルチキャスト受信端末(R1,R2)が存在する場合には、各マルチキャスト受信端末(R1,R2)において生成されたパケット統計情報がマルチキャスト送信端末(S)に通知される。   When there are a plurality of multicast receiving terminals (R1, R2), packet statistical information generated at each multicast receiving terminal (R1, R2) is notified to the multicast transmitting terminal (S).

この場合には、各マルチキャスト受信端末(R1,R2)において生成された各パケット統計情報に対し、上記(式4)と(式5)との計算を行い、各パケット統計情報に対するMnを算出する。そして、各パケット統計情報に対する複数のMnの値を総合的に評価した値をMnとする。   In this case, the above-described (Equation 4) and (Equation 5) are calculated for each packet statistical information generated at each multicast receiving terminal (R1, R2), and Mn for each packet statistical information is calculated. . A value obtained by comprehensively evaluating a plurality of Mn values for each packet statistical information is defined as Mn.

但し、総合的に評価する方法としては、例えば、複数のMnの値の平均値をとる方法、複数のMnの値の中央値を取る方法、複数のMnの値の最大値をとる方法、複数のMnの値の最小値をとる方法等が挙げられる。   However, as a comprehensive evaluation method, for example, a method of taking an average value of a plurality of Mn values, a method of taking a median value of a plurality of Mn values, a method of taking a maximum value of a plurality of Mn values, a plurality of methods And a method of taking the minimum value of Mn.

なお、マルチキャスト送信者から受信者へ至る経路のホップ数に応じて、FEC冗長度を変更するように制御することも可能である。例えば、ホップ数が多ければ、送信者から受信者までの距離が長くなるため、パケットロスの発生が多くなる。このため、ホップ数が多い場合には、FEC冗長度を高くするように制御する。逆に、ホップ数が少なければ、送信者から受信者までの距離が短くなるため、パケットロスの発生が少なくなる。このため、ホップ数が少ない場合には、FEC冗長度を低くするように制御する。このように、マルチキャスト送信者から受信者へ至る経路のホップ数に応じて、FEC冗長度を変更するように制御することで、パケットロスの発生を回避することが可能となる。   It is also possible to control to change the FEC redundancy according to the number of hops in the route from the multicast sender to the receiver. For example, if the number of hops is large, the distance from the sender to the receiver becomes long, and therefore the occurrence of packet loss increases. For this reason, when the number of hops is large, control is performed to increase the FEC redundancy. Conversely, if the number of hops is small, the distance from the sender to the receiver is shortened, so that the occurrence of packet loss is reduced. For this reason, when the number of hops is small, the FEC redundancy is controlled to be low. In this way, it is possible to avoid the occurrence of packet loss by controlling the FEC redundancy to be changed according to the number of hops in the route from the multicast sender to the receiver.

<動画のIフレームに対するFEC冗長度決定方法>
さらに、マルチキャストデータが動画である場合には以下の手法を適用することで、Iフレームのパケットロスを他フレーム(以下、非Iフレーム)よりも抑制することになる。
<Method for determining FEC redundancy for I-frames in video>
Further, when the multicast data is a moving image, the following method is applied to suppress the packet loss of the I frame more than other frames (hereinafter, non-I frames).

まず、2つのFEC冗長度(M1,M2)を管理し(但し、M1<M2)、非Iフレームに対してはFEC冗長度:M1、Iフレームに対してはFEC冗長度:M2でFECエンコードを行う。   First, two FEC redundancy levels (M1, M2) are managed (where M1 <M2), FEC redundancy is M1 for non-I frames, and FEC encoding is M2 for I frames. I do.

このように、FEC冗長度を複数管理し、マルチキャストデータが動画である場合には、動画のIフレームに対しては高いFEC冗長度でFECエンコードを行うことが好ましい。   Thus, when a plurality of FEC redundancy levels are managed and the multicast data is a moving image, it is preferable to perform FEC encoding with a high FEC redundancy for the I frame of the moving image.

また、フレーム種別が変わる場合には、FECエンコード部(N19)のバッファ(N20)内部のパケット数が予め決められた数に満たない場合でもFECエンコードを行い、複数の動画フレームのパケットが同一のFECブロック内に入ることのないように制御する。   In addition, when the frame type changes, FEC encoding is performed even when the number of packets in the buffer (N20) of the FEC encoding unit (N19) is less than a predetermined number, and packets of a plurality of video frames are the same. Control so as not to enter the FEC block.

なお、上記方法では、FEC冗長度を複数管理し、マルチキャストデータが動画である場合には、動画のIフレームに対しては高いFEC冗長度でFECエンコードを行うことにしたが、マルチキャスト通信で送信するデータパケットに優先度付けがされている場合には、当該優先度に応じた冗長度でFECエンコードを行うことも可能である。   In the above method, multiple FEC redundancy levels are managed, and when multicast data is a moving image, FEC encoding is performed with high FEC redundancy for the I frame of the moving image. In the case where priority is given to the data packet to be processed, it is possible to perform FEC encoding with redundancy according to the priority.

例えば、3つのFEC冗長度(M1,M2,M3)を管理し(但し、M1<M2<M3)、マルチキャスト通信で送信するデータパケットに付与されている優先度が高い場合には、FEC冗長度:M3でFECエンコードを行い、マルチキャスト通信で送信するデータパケットに付与されている優先度が低い場合には、FEC冗長度:M1でFECエンコードを行うように制御することも可能である。   For example, if three FEC redundancy levels (M1, M2, M3) are managed (where M1 <M2 <M3) and the priority given to the data packet transmitted by multicast communication is high, the FEC redundancy level : When FEC encoding is performed with M3 and the priority given to a data packet transmitted by multicast communication is low, control can be performed so that FEC redundancy is performed with FEC redundancy: M1.

(本実施例の手法におけるマルチキャストデータ受信時のFECデコード処理)
次に、本実施例の手法におけるマルチキャストデータ受信時のFECデコード処理について説明する。
(FEC decoding process when receiving multicast data in the method of this embodiment)
Next, FEC decoding processing at the time of multicast data reception in the method of the present embodiment will be described.

本実施例におけるマルチキャストデータ処理では、マルチキャストデータパケットが通信バッファ(N17)に蓄えられた場合に、FECデコード処理を行うことになる。以下、図8、図9を参照しながらFECデコード処理と、FECデコード復元処理と、について説明する。なお、図8は、FECデコード処理を示し、図9は、FECデコード復元処理を示している。   In the multicast data processing in the present embodiment, the FEC decoding processing is performed when the multicast data packet is stored in the communication buffer (N17). Hereinafter, the FEC decoding process and the FEC decoding restoration process will be described with reference to FIGS. FIG. 8 shows the FEC decoding process, and FIG. 9 shows the FEC decoding restoration process.

(FECデコード処理)
まず、受信したマルチキャストデータパケットをFECデコード部(N19)のバッファ(N20)に格納し、シーケンスナンバの順に並べる(ステップS802)。
(FEC decoding process)
First, the received multicast data packets are stored in the buffer (N20) of the FEC decoding unit (N19), and are arranged in the sequence number order (step S802).

次に、そのパケットがマルチキャストデータパケットか、または、FECパケットであるかを識別する(ステップS803)。   Next, it is identified whether the packet is a multicast data packet or an FEC packet (step S803).

FECパケットである場合は(ステップS803/FECパケット)、FECDEC-delayタイマを始動し(ステップS804)、処理を終了する(ステップS805)。   If it is an FEC packet (step S803 / FEC packet), the FECDEC-delay timer is started (step S804), and the process is terminated (step S805).

また、マルチキャストデータパケットである場合は(ステップS803/非FECパケット)、FECDEC-delayタイマを始動せず、処理を終了する(ステップS805)。   If it is a multicast data packet (step S803 / non-FEC packet), the FECDEC-delay timer is not started and the process is terminated (step S805).

なお、ステップS804においてFECDEC-delayタイマを始動し、FECDECタイマが超過した場合は、FECデコード復元処理を開始する(図9:ステップS901)。ここでFECパケット受信直後に、FECデコード処理を行わない理由は、ネットワーク転送中にFECブロック内のデータパケットとFECパケットとの順番が逆転する可能性があり、その場合には、FECパケット受信後にFECブロックのデータパケットを受信するため、FECパケット受信後もFECブロックのデータパケットを待つ必要があるためである。   In step S804, the FECDEC-delay timer is started, and when the FECDEC timer is exceeded, FEC decoding restoration processing is started (FIG. 9: step S901). The reason why the FEC decoding process is not performed immediately after receiving the FEC packet is that the order of the data packet and the FEC packet in the FEC block may be reversed during network transfer. This is because it is necessary to wait for the data packet of the FEC block after receiving the FEC packet in order to receive the data packet of the FEC block.

(FECデコード復元処理)
FECデコード復元処理は、図9に示すように、FECパケットの『NumOfPackets』フィールドと『Starting Sequence Number』フィールドと、から、FECブロック内のデータパケットのシーケンスナンバを取得する(ステップS902)。
(FEC decoding restoration process)
In the FEC decoding restoration process, as shown in FIG. 9, the sequence number of the data packet in the FEC block is obtained from the “NumOfPackets” field and the “Starting Sequence Number” field of the FEC packet (step S902).

次に、FECブロックとFECパケットとを使ってFEC復元演算処理を行う(ステップS903)。   Next, FEC restoration calculation processing is performed using the FEC block and the FEC packet (step S903).

FEC復元演算処理では、FECブロック内の各パケットとFECパケットの『payload』から失われたパケットを復元する。   In the FEC restoration calculation process, lost packets are restored from each packet in the FEC block and “payload” of the FEC packet.

また、FECブロック内の各パケットの長さとFECパケットの『Length Recovery』から失われたパケットのパケット長を復元する。   Further, the packet length of the lost packet is restored from the length of each packet in the FEC block and “Length Recovery” of the FEC packet.

次に、FEC復元したパケットをFECデコード部(N22)のバッファ(N23)に格納し、シーケンスナンバの順に並べる(ステップS904)。   Next, the FEC restored packets are stored in the buffer (N23) of the FEC decoding unit (N22), and are arranged in order of the sequence number (step S904).

次に、FECデコード部(N22)のバッファ(N23)の中で、FECパケットよりも古いデータパケットをアプリケーション処理部(N18)に送信し(ステップS905)、処理を終了する(ステップS906)。   Next, in the buffer (N23) of the FEC decoding unit (N22), a data packet older than the FEC packet is transmitted to the application processing unit (N18) (step S905), and the process ends (step S906).

このように、本実施例の通信システムは、マルチキャスト受信端末(R1,R2)において作成したパケット統計情報を含むJoinReplyパケットを、マルチキャスト送信端末(S)が取得する。そして、マルチキャスト送信端末(S)は、上記取得したJoinReplyパケットに含まれるパケット統計情報を基に、そのパケット統計情報のパケットロス数に応じたFEC冗長度に設定し、該設定したFEC冗長度でFEC冗長パケットを生成することになる。   As described above, in the communication system of this embodiment, the multicast transmission terminal (S) acquires the JoinReply packet including the packet statistical information created in the multicast reception terminal (R1, R2). Then, the multicast transmission terminal (S) sets the FEC redundancy according to the number of packet losses in the packet statistical information based on the packet statistical information included in the acquired JoinReply packet, and uses the set FEC redundancy. FEC redundant packet will be generated.

これにより、時刻、場所、ネットワーク構成により変動するデータパケットのパケットロス数に応じたFEC冗長度に設定し、該設定したFEC冗長度でFEC冗長パケットを生成することになるため、最適なパケットロスの回復を行うことが可能となる。   As a result, the FEC redundancy is set according to the number of packet loss of the data packet that fluctuates depending on the time, location, and network configuration, and the FEC redundancy packet is generated with the set FEC redundancy. It becomes possible to perform recovery.

また、マルチキャストデータが動画である場合には、その動画のIフレームを含むマルチキャストデータパケットに対し、他のフレーム(Pフレーム、Bフレーム)よりも高いFEC冗長度を設定し、該設定したFEC冗長度でFEC冗長パケットを生成することで、動画の品質を向上させることが可能となる。   If the multicast data is a moving picture, a higher FEC redundancy than other frames (P frame, B frame) is set for the multicast data packet including the I frame of the moving picture, and the set FEC redundancy is set. It is possible to improve the quality of moving images by generating FEC redundant packets at a certain degree.

また、データパケットを連続して送信する際に、適切なパケット送信間隔を設けることで、『かくれ端末問題』のために発生するパケットロスを低減することが可能となる。   Further, by providing an appropriate packet transmission interval when continuously transmitting data packets, it is possible to reduce packet loss that occurs due to the “hidden terminal problem”.

(第2の実施例)
次に、第2の実施例について説明する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described.

第1の実施例は、マルチキャスト受信端末(R1,R2)において生成したパケット統計情報を、JoinReplyパケットに含めて送信することにした。   In the first embodiment, packet statistical information generated in multicast receiving terminals (R1, R2) is included in a JoinReply packet and transmitted.

第2の実施例は、マルチキャスト受信端末(R1,R2)において生成したパケット統計情報を、第1の実施例のように、JoinReplyパケットに含めるのではなく、独立の制御パケットとして送信することを特徴とする。   The second embodiment is characterized in that the packet statistical information generated in the multicast receiving terminals (R1, R2) is not included in the JoinReply packet as in the first embodiment, but is transmitted as an independent control packet. And

これにより、マルチキャスト受信端末(R1,R2)において生成したパケット統計情報を、ODMRP以外のルーティングプロトコルを使用して、マルチキャスト送信端末(S)に送信することが可能となる。以下、第2の実施例について詳細に説明する。   Thereby, the packet statistical information generated in the multicast receiving terminals (R1, R2) can be transmitted to the multicast transmitting terminal (S) using a routing protocol other than ODMRP. Hereinafter, the second embodiment will be described in detail.

第2の実施例におけるマルチキャスト受信端末(R1,R2)は、第1の実施例と同様なパケット統計情報の生成処理により、パケット統計情報を生成した場合に、その生成したパケット統計情報を、独立の制御パケットとして送信する。   When the multicast receiving terminals (R1, R2) in the second embodiment generate packet statistical information by the same packet statistical information generation processing as in the first embodiment, the generated packet statistical information is independent. As a control packet.

なお、パケット統計情報の生成処理は、予め決められた時間に収集した情報を用いてパケット統計情報を生成するようにしたり、また、予め決められた数の情報を用いてパケット統計情報を生成するようにしたりすることが可能である。   Note that the packet statistical information generation processing generates packet statistical information using information collected at a predetermined time, or generates packet statistical information using a predetermined number of information. It is possible to do so.

また、パケット統計情報を含んだ制御パケットを送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御し、一定期間が経過した場合に、再び、パケット統計情報を含んだ制御パケットを送信するように制御することが好ましい。   In addition, after transmitting a control packet including packet statistical information, control is performed so as not to transmit the next control packet for a certain period, and when the certain period elapses, the control packet including packet statistical information again. It is preferable to control to transmit.

なお、マルチキャスト送信端末(S)は、パケット統計情報を含んだ制御パケットを受信した場合に、第1の実施例と同様なマルチキャストデータ処理を行うことになる。   The multicast transmission terminal (S) performs the same multicast data processing as in the first embodiment when receiving a control packet including packet statistical information.

このように、マルチキャスト受信端末(R1,R2)において生成したパケット統計情報を、第1の実施例のように、JoinReplyパケットに含めるのではなく、独立の制御パケットとして送信する。   Thus, the packet statistical information generated in the multicast receiving terminals (R1, R2) is not included in the JoinReply packet as in the first embodiment, but is transmitted as an independent control packet.

これにより、マルチキャスト受信端末(R1,R2)において生成したパケット統計情報を、ODMRP以外のルーティングプロトコルを使用して、マルチキャスト送信端末(S)に送信することが可能となる。   Thereby, the packet statistical information generated in the multicast receiving terminals (R1, R2) can be transmitted to the multicast transmitting terminal (S) using a routing protocol other than ODMRP.

なお、上述する実施例は、本発明の好適な実施例であり、上記実施例のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において当業者が上記実施例の修正や代用を行い、種々の変更を施した形態を構築することは可能である。   The above-described embodiments are preferred embodiments of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention only to the above-described embodiments. It is possible to construct a form with various changes by making corrections and substitutions.

例えば、上述した実施例では、無線通信を行う通信システムを基に説明したが、本実施例の技術思想は、無線に限定するものではなく、有線にも適用することが可能である。   For example, although the above-described embodiment has been described based on a communication system that performs wireless communication, the technical idea of the present embodiment is not limited to wireless, but can also be applied to wired communication.

また、上述したパケット統計情報を、1つのパケットデータとして送信するのではなく、複数のパケットデータとして送信するように構築することも可能である。   Further, the packet statistical information described above can be configured to be transmitted as a plurality of packet data instead of being transmitted as a single packet data.

また、上述した実施例における通信システムを構成する通信端末における制御動作は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成によって実行することも可能である。   Further, the control operation in the communication terminal constituting the communication system in the above-described embodiment can be executed by hardware, software, or a combined configuration of both.

なお、ソフトウェアを用いて処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。   In addition, when executing processing using software, a program in which a processing sequence is recorded can be installed in a memory in a computer incorporated in dedicated hardware and executed, or various types of processing can be executed. The program can be installed and executed on a general purpose computer.

例えば、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクやROM(Read Only Memory)に予め記録しておくことが可能である。あるいは、プログラムは、フロッピー(登録商標)ディスク、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magneto optical)ディスク,DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的、あるいは、永続的に格納(記録)しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することが可能である。   For example, the program can be recorded in advance on a hard disk or a ROM (Read Only Memory) as a recording medium. Alternatively, the program is temporarily stored on a removable recording medium such as a floppy (registered trademark) disk, a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), an MO (Magneto optical) disk, a DVD (Digital Versatile Disc), a magnetic disk, or a semiconductor memory. Or can be stored (recorded) permanently. Such a removable recording medium can be provided as so-called package software.

なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送したりし、コンピュータでは、転送されてきたプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることが可能である。   The program is installed on the computer from the removable recording medium as described above, or is wirelessly transferred from the download site to the computer, or is wired to the computer via a network such as a LAN (Local Area Network) or the Internet. On the other hand, the computer can receive the transferred program and install it on a recording medium such as a built-in hard disk.

また、上記実施例で説明した処理動作に従って時系列的に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力、あるいは、必要に応じて並列的にあるいは個別に実行するように構築することも可能である。   In addition to being executed in time series in accordance with the processing operations described in the above embodiments, the processing capability of the apparatus that executes the processing, or to be executed in parallel or individually as required Is also possible.

本実施例は、上述した説明より明らかなように、以下の構成を有することを特徴とする。   As is apparent from the above description, the present embodiment is characterized by having the following configuration.

本実施例にかかる通信装置は、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置であって、
マルチキャスト通信でデータパケットを送信する送信手段と、
前記データパケットのパケットロス情報を受信する受信手段と、
を有し、
前記送信手段は、
前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケットを送信することを特徴とする。
The communication apparatus according to the present embodiment is
A communication device that performs multi-hop multicast transfer,
Transmission means for transmitting data packets by multicast communication;
Receiving means for receiving packet loss information of the data packet;
Have
The transmission means includes
Based on the packet loss information, setting a redundancy according to the packet loss information, generating a data packet with forward error correction with the set redundancy, and transmitting the generated data packet Features.

また、本実施例にかかる通信装置において、
前記パケットロス情報は、
前記データパケットを受信した受信側におけるパケットロスの情報であることを特徴とする。
In the communication apparatus according to the present embodiment,
The packet loss information is
It is information of packet loss on the receiving side that has received the data packet.

また、本実施例にかかる通信装置において、
前記受信手段は、
前記受信側が複数存在する場合には、各々の受信側から前記パケットロス情報を受信し、
前記送信手段は、
各々の受信側から受信した前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定することを特徴とする。
In the communication apparatus according to the present embodiment,
The receiving means includes
When there are a plurality of receiving sides, the packet loss information is received from each receiving side,
The transmission means includes
On the basis of the packet loss information received from each receiving side, a redundancy according to the packet loss information is set.

また、本実施例にかかる通信装置において、
前記受信手段は、
前記データパケットのパケットロスが連続して発生しているかランダムに発生しているかを特定するための連続情報を受信し、
前記送信手段は、
前記連続情報を基に、前記データパケットのパケットロスが連続して発生しているかランダムに発生しているかを判断し、その判断結果に応じて、前記冗長度を変更することを特徴とする。
In the communication apparatus according to the present embodiment,
The receiving means includes
Receiving continuous information for identifying whether packet loss of the data packet occurs continuously or randomly;
The transmission means includes
Based on the continuous information, it is determined whether packet loss of the data packet occurs continuously or randomly, and the redundancy is changed according to the determination result.

また、本実施例にかかる通信装置において、
前記受信手段は、
前記データパケットのマルチホップ数を受信し、
前記送信手段は、
前記マルチホップ数を基に、当該マルチホップ数に応じた冗長度を設定することを特徴とする。
In the communication apparatus according to the present embodiment,
The receiving means includes
Receiving the multi-hop number of the data packet;
The transmission means includes
Based on the number of multi-hops, the redundancy according to the number of multi-hops is set.

また、本実施例にかかる通信装置において、
前記送信手段は、
前記冗長度を複数管理し、マルチキャスト通信で送信するデータパケットが動画である場合には、動画のIフレームに対しては、複数の冗長度の中で高い冗長度を設定することを特徴とする。
In the communication apparatus according to the present embodiment,
The transmission means includes
A plurality of redundancy levels are managed, and when a data packet transmitted by multicast communication is a moving image, a high redundancy is set for the I frame of the moving image among the plurality of redundancy levels. .

また、本実施例にかかる通信装置において、
前記送信手段は、
前記冗長度を複数管理し、マルチキャスト通信で送信するデータパケットに優先度付けがされている場合には、当該優先度に応じた冗長度を設定することを特徴とする。
In the communication apparatus according to the present embodiment,
The transmission means includes
A plurality of redundancy levels are managed, and when a priority is given to a data packet transmitted by multicast communication, a redundancy level corresponding to the priority level is set.

また、本実施例にかかる通信装置において、
前記送信手段は、
優先度が高いデータパケットに対しては、高い冗長度を設定し、優先度が低いデータパケットに対しては、低い冗長度を設定することを特徴とする。
In the communication apparatus according to the present embodiment,
The transmission means includes
A high redundancy is set for data packets with high priority, and a low redundancy is set for data packets with low priority.

また、本実施例にかかる通信装置は、
前記データパケットの送信レートを設定する設定手段を有することを特徴とする。
In addition, the communication apparatus according to the present embodiment is
It has a setting means which sets the transmission rate of the data packet.

また、本実施例にかかる通信装置において、
前記受信手段は、
前記パケットロス情報を含むデータパケットを受信し、当該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットであることを特徴とする。
In the communication apparatus according to the present embodiment,
The receiving means includes
A data packet including the packet loss information is received, and the data packet is a multicast communication path control packet.

また、本実施例にかかる通信装置において、
前記受信手段は、
前記パケットロス情報を含むデータパケットを受信し、当該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであることを特徴とする。
In the communication apparatus according to the present embodiment,
The receiving means includes
A data packet including the packet loss information is received, and the data packet is an independent control packet different from a multicast communication path control packet.

また、本実施例にかかる通信装置において、
前記受信手段は、
前記パケットロス情報と、前記連続情報と、前記マルチホップ数と、を含むデータパケットを受信することを特徴とする。
In the communication apparatus according to the present embodiment,
The receiving means includes
A data packet including the packet loss information, the continuous information, and the multihop number is received.

また、本実施例にかかる通信装置は、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置であって、
マルチキャスト通信でデータパケットを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信する前記データパケットに対するパケットロス情報を作成し、該作成したパケットロス情報を、前記データパケットを送信した送信側に送信する送信手段と、
を有することを特徴とする。
In addition, the communication apparatus according to the present embodiment is
A communication device that performs multi-hop multicast transfer,
Receiving means for receiving data packets by multicast communication;
Creating packet loss information for the data packet received by the receiving means, and transmitting the created packet loss information to the transmitting side that transmitted the data packet;
It is characterized by having.

また、本実施例にかかる通信装置において、
前記送信手段は、
前記データパケットのパケットロスが連続して発生しているかランダムに発生しているかを特定するための連続情報を作成し、該作成した連続情報を前記送信側に送信することを特徴とする。
In the communication apparatus according to the present embodiment,
The transmission means includes
It is characterized in that continuous information for specifying whether packet loss of the data packet is continuously generated or randomly generated is created, and the created continuous information is transmitted to the transmission side.

また、本実施例にかかる通信装置において、
前記送信手段は、
前記データパケットのマルチホップ数を前記送信側に送信することを特徴とする。
In the communication apparatus according to the present embodiment,
The transmission means includes
The multi-hop number of the data packet is transmitted to the transmission side.

また、本実施例にかかる通信装置において、
前記送信手段は、
前記パケットロス情報を含むデータパケットを作成し、当該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットであることを特徴とする。
In the communication apparatus according to the present embodiment,
The transmission means includes
A data packet including the packet loss information is created, and the data packet is a multicast communication path control packet.

また、本実施例にかかる通信装置において、
前記送信手段は、
前記パケットロス情報を含むデータパケットを作成し、当該データパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであることを特徴とする。
In the communication apparatus according to the present embodiment,
The transmission means includes
A data packet including the packet loss information is created, and the data packet is an independent control packet different from the multicast communication path control packet.

また、本実施例にかかる通信装置において、
前記送信手段は、
前記パケットロス情報と、前記連続情報と、前記マルチホップ数と、を含むデータパケットを作成することを特徴とする。
In the communication apparatus according to the present embodiment,
The transmission means includes
A data packet including the packet loss information, the continuous information, and the multihop number is created.

また、本実施例にかかる通信システムは、
送信装置と、受信装置と、を少なくとも有し、送信装置と受信装置との間で、マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信システムであって、
前記送信装置は、
マルチキャスト通信でデータパケットを前記受信装置に送信する送信手段と、
前記データパケットのパケットロス情報を受信する受信手段と、
を有し、
前記送信手段は、
前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケットを送信し、
前記受信装置は、
前記データパケットを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信する前記データパケットに対するパケットロス情報を作成し、該作成したパケットロス情報を前記送信装置に送信する送信手段と、
を有することを特徴とする。
In addition, the communication system according to the present embodiment is
A communication system having at least a transmission device and a reception device, and performing multi-hop multicast transfer between the transmission device and the reception device,
The transmitter is
Transmitting means for transmitting data packets to the receiving device by multicast communication;
Receiving means for receiving packet loss information of the data packet;
Have
The transmission means includes
Based on the packet loss information, set a redundancy according to the packet loss information, generate a data packet with forward error correction with the set redundancy, and transmit the generated data packet,
The receiving device is:
Receiving means for receiving the data packet;
Creating packet loss information for the data packet received by the receiving means, and transmitting the created packet loss information to the transmitting device;
It is characterized by having.

また、本実施例にかかる通信制御方法は、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置で行う通信制御方法であって、
マルチキャスト通信でデータパケットを送信する送信工程と、
前記データパケットのパケットロス情報を受信する受信工程と、を、前記通信装置が行い、
前記送信工程は、
前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケットを送信することを特徴とする。
The communication control method according to the present embodiment is as follows:
A communication control method performed by a communication device that performs multi-hop multicast transfer,
A transmission step of transmitting data packets by multicast communication;
The communication device performs a receiving step of receiving packet loss information of the data packet,
The transmission step includes
Based on the packet loss information, setting a redundancy according to the packet loss information, generating a data packet with forward error correction with the set redundancy, and transmitting the generated data packet Features.

また、本実施例にかかる通信制御方法は、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置で行う通信制御方法であって、
マルチキャスト通信でデータパケットを受信する受信工程と、
前記受信工程により受信する前記データパケットに対するパケットロス情報を作成し、該作成したパケットロス情報を送信する送信工程と、を、前記通信装置が行うことを特徴とする。
The communication control method according to the present embodiment is as follows:
A communication control method performed by a communication device that performs multi-hop multicast transfer,
A receiving step of receiving data packets by multicast communication;
The communication apparatus performs a transmission step of creating packet loss information for the data packet received by the reception step and transmitting the created packet loss information.

また、本実施例にかかる通信制御方法は、
送信装置と、受信装置と、を少なくとも有し、送信装置と受信装置との間で、マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信システムで行う通信制御方法であって、
前記送信装置が、マルチキャスト通信でデータパケットを前記受信装置に送信する送信工程と、
前記受信装置が、前記データパケットを受信する受信工程と、
前記受信装置が、前記受信工程により受信する前記データパケットに対するパケットロス情報を作成し、該作成したパケットロス情報を前記送信装置に送信する送信工程と、
前記送信装置が、前記パケットロス情報を受信する受信工程と、
を有し、
前記送信装置における送信工程は、
前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケットを送信することを特徴とする。
The communication control method according to the present embodiment is as follows:
A communication control method that is performed in a communication system that has at least a transmission device and a reception device, and performs multi-hop multicast transfer between the transmission device and the reception device,
A transmitting step in which the transmitting device transmits a data packet to the receiving device by multicast communication;
A receiving step in which the receiving device receives the data packet;
The receiving device creates packet loss information for the data packet received by the receiving step, and transmits the created packet loss information to the transmitting device;
A receiving step in which the transmitting device receives the packet loss information;
Have
The transmission step in the transmission device includes:
Based on the packet loss information, setting a redundancy according to the packet loss information, generating a data packet with forward error correction with the set redundancy, and transmitting the generated data packet Features.

また、本実施例にかかる通信制御プログラムは、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置に実行させる通信制御プログラムであって、
マルチキャスト通信でデータパケットを送信する送信処理と、
前記データパケットのパケットロス情報を受信する受信処理と、を、前記通信装置に実行させ、
前記送信処理は、
前記パケットロス情報を基に、当該パケットロス情報に応じた冗長度を設定し、該設定した冗長度で前方向誤り訂正を行ったデータパケットを生成し、該生成したデータパケットを送信することを特徴とする。
The communication control program according to the present embodiment is
A communication control program to be executed by a communication device that performs multi-hop multicast transfer,
Transmission processing for transmitting data packets by multicast communication;
Receiving processing to receive packet loss information of the data packet, causing the communication device to execute,
The transmission process includes
Based on the packet loss information, setting a redundancy according to the packet loss information, generating a data packet with forward error correction with the set redundancy, and transmitting the generated data packet Features.

また、本実施例にかかる通信制御プログラムは、
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置に実行させる通信制御プログラムであって、
マルチキャスト通信でデータパケットを受信する受信処理と、
前記受信処理により受信する前記データパケットに対するパケットロス情報を作成し、該作成したパケットロス情報を送信する送信処理と、を、前記通信装置に実行させることを特徴とする。
The communication control program according to the present embodiment is
A communication control program to be executed by a communication device that performs multi-hop multicast transfer,
A reception process for receiving data packets by multicast communication;
A packet loss information for the data packet received by the reception process is created, and a transmission process for transmitting the created packet loss information is executed by the communication device.

本発明にかかる通信装置、通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラムは、マルチホップネットワーク上でのマルチキャスト通信、例えば、映像配信、音声配信、その他の形式の情報配信等のマルチメディア通信のサービスに適用可能である。   A communication device, a communication system, a communication control method, and a communication control program according to the present invention are used for multicast communication over a multi-hop network, for example, multimedia communication services such as video distribution, audio distribution, and other types of information distribution. Applicable.

本実施例の通信システムのシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of the communication system of a present Example. 本実施例の通信システムを構成する通信端末の内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of the communication terminal which comprises the communication system of a present Example. マルチキャストデータを転送する経路構築を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the path | route construction which forwards multicast data. FECエンコード処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a FEC encoding process. FECパケットフィールドを示す図である。It is a figure which shows a FEC packet field. FEC冗長度:MのときのFEC復元前パケットロス率(FEC前ロス率)Lbと、FEC復元後パケットロス率(FEC後ロス率)Laと、の関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the packet loss rate before FEC restoration (loss rate before FEC) Lb in case of FEC redundancy: M, and the packet loss rate after FEC restoration (loss rate after FEC) La. FEC後ロス率Laと、FEC前ロス率Lbと、の関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the loss rate La after FEC and the loss rate Lb before FEC. FECデコード処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a FEC decoding process. FECデコード復元処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a FEC decoding decompression | restoration process.

符号の説明Explanation of symbols

S,R1,R2,N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7 通信端末
N11 アンテナ
N12 無線処理部
N13 経路制御部
N14 メッセージキャッシュ
N15 ツリー管理部
N16 メンバ管理部
N17 通信バッファ
N18 アプリケーション処理部
N19 FECエンコード部
N20 バッファ
N21 FEC冗長度制御部
N22 FECデコード部
N23 バッファ
S, R1, R2, N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7 Communication terminal
N11 antenna
N12 wireless processor
N13 route controller
N14 message cache
N15 Tree Management Department
N16 Member Management Department
N17 communication buffer
N18 application processor
N19 FEC encoding part
N20 buffer
N21 FEC redundancy controller
N22 FEC decoding unit
N23 buffer

Claims (4)

送信装置と、受信装置と、を少なくとも有し、送信装置と受信装置との間で、マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信システムであって、
前記送信装置は、
マルチキャスト通信で受信した第1のデータパケットに前方向誤り訂正を行って第2のデータパケットとして前記受信装置に送信する第1の送信手段と、
前記第2のデータパケットの前記受信装置におけるパケットロス情報を含む第3のデータパケットを受信する第1の受信手段と、
を有し、
前記受信装置は、
前記第2のデータパケットを受信する第2の受信手段と、
前記第2のデータパケットに対する前方誤り訂正による復元を行い、前記復元前のパケットロス率を含む前記パケットロス情報を作成し、前記パケットロス情報を含む前記第3のデータパケットを前記送信装置に送信する第2の送信手段と、
を有し、
前記第1の送信手段は、
前記復元前のパケットロス率と、前記復元前のパケットロス率から定まる前記受信装置における前方誤り訂正による復元後のパケットロス率の目標値と、に基づいて求めた冗長度を用いて前方向誤り訂正を行って、前記第2のデータパケットを生成し、前記第2のデータパケットを送信し、
前記第3のデータパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記受信装置は、前記第3のデータパケットを送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しない、ことを特徴とする通信システム。
A communication system having at least a transmission device and a reception device, and performing multi-hop multicast transfer between the transmission device and the reception device,
The transmitter is
First transmission means for performing forward error correction on a first data packet received by multicast communication and transmitting the first data packet as a second data packet to the receiving device;
First receiving means for receiving a third data packet including packet loss information in the receiving device of the second data packet;
Have
The receiving device is:
Second receiving means for receiving the second data packet;
The second data packet is restored by forward error correction, the packet loss information including the packet loss rate before the restoration is created, and the third data packet including the packet loss information is transmitted to the transmission device. Second transmitting means for
Have
The first transmission means includes
Forward error using redundancy determined based on the packet loss rate before restoration and the target value of the packet loss rate after restoration by forward error correction in the receiving apparatus determined from the packet loss rate before restoration Making a correction to generate the second data packet, sending the second data packet,
The third data packet is an independent control packet different from the multicast communication path control packet, and the receiving apparatus transmits the next control packet for a certain period after transmitting the third data packet. A communication system characterized by not.
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置で行う通信制御方法であって、
受信した第1のデータパケットをマルチキャスト通信で第2のデータパケットとして送信する送信工程と、
前記第2のデータパケットの送信先における前方誤り訂正による前記第2のデータパケットの復元前のパケットロス率を含むパケットロス情報を第3のデータパケットとして受信する受信工程と、を、前記通信装置が行い、
前記送信工程は、
前記復元前のパケットロス率と、前記復元前のパケットロス率から定まる、前記送信先における前方誤り訂正による復元後のパケットロス率の目標値と、に基づいて冗長度を設定し、前記冗長度で前記第1のデータパケットに前方向誤り訂正を行って前記第2のデータパケットを生成し、前記第2のデータパケットを前記送信先に送信し、
前記第3のデータパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記第3のデータパケットが送信された後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御される、ことを特徴とする通信制御方法。
A communication control method performed by a communication device that performs multi-hop multicast transfer,
A transmission step of transmitting the received first data packet as a second data packet by multicast communication;
Receiving the packet loss information including a packet loss rate before restoration of the second data packet by forward error correction at the destination of the second data packet as a third data packet; and Performed
The transmission step includes
The redundancy is set based on the packet loss rate before restoration and the target value of the packet loss rate after restoration by forward error correction at the destination determined from the packet loss rate before restoration, and the redundancy To perform forward error correction on the first data packet to generate the second data packet, and to transmit the second data packet to the destination,
The third data packet is an independent control packet different from the multicast communication path control packet, and is controlled so that the next control packet is not transmitted for a certain period after the third data packet is transmitted. The communication control method characterized by the above-mentioned.
送信装置と、受信装置と、を少なくとも有し、送信装置と受信装置との間で、マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信システムで行う通信制御方法であって、
前記送信装置が、マルチキャスト通信で受信した第1のデータパケットに前方向誤り訂正を行って第2のデータパケットとして前記受信装置に送信する第1の送信工程と、
前記受信装置が、前記第2のデータパケットを受信する第1の受信工程と、
前記受信装置が、前記第1の受信工程により受信する前記第2のデータパケットに対する前方誤り訂正による復元を行い、前記復元前のパケットロス率を含むパケットロス情報を作成し、前記パケットロス情報を含む第3のデータパケットを前記送信装置に送信する第2の送信工程と、
前記送信装置が、前記第3のデータパケットを受信する第2の受信工程と、
を有し、
前記第1の送信工程は、
前記復元前のパケットロス率と、前記復元前のパケットロス率から定まる前記受信装置における前方誤り訂正による復元後のパケットロス率の目標値と、に基づいて求めた冗長度を用いて前方向誤り訂正を行って、前記第2のデータパケットを生成し、前記第2のデータパケットを送信し、
前記第3のデータパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記第2の送信工程は、前記第3のデータパケットを送信した後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しない、ことを特徴とする通信制御方法。
A communication control method that is performed in a communication system that has at least a transmission device and a reception device, and performs multi-hop multicast transfer between the transmission device and the reception device,
A first transmission step in which the transmitting device performs forward error correction on the first data packet received by multicast communication and transmits the first data packet to the receiving device as a second data packet;
A first receiving step in which the receiving device receives the second data packet;
The receiving device performs restoration by forward error correction on the second data packet received in the first receiving step, creates packet loss information including a packet loss rate before the restoration, and sets the packet loss information to A second transmission step of transmitting a third data packet including to the transmission device;
A second receiving step in which the transmitting device receives the third data packet;
Have
The first transmission step includes
Forward error using redundancy determined based on the packet loss rate before restoration and the target value of the packet loss rate after restoration by forward error correction in the receiving apparatus determined from the packet loss rate before restoration Making a correction to generate the second data packet, sending the second data packet,
The third data packet is an independent control packet different from the multicast communication path control packet, and the second transmission step performs the following control for a certain period of time after transmitting the third data packet. A communication control method characterized by not transmitting a packet.
マルチホップでマルチキャスト転送を行う通信装置に実行させる通信制御プログラムであって、
マルチキャスト通信で受信した第1のデータパケットに前方向誤り訂正を行って第2のデータパケットとして送信する送信処理と、
前記第2のデータパケットの送信先における前方誤り訂正による前記第2のデータパケットの復元前のパケットロス率を含むパケットロス情報を含む第3のデータパケットを受信する受信処理と、を、前記通信装置に実行させ、
前記送信処理は、
前記復元前のパケットロス率と、前記復元前のパケットロス率から定まる前記送信先における前方誤り訂正による復元後のパケットロス率の目標値と、に基づいて求めた冗長度を用いて前方向誤り訂正を行って、前記第2のデータパケットを生成し、前記第2のデータパケットを送信し、
前記第3のデータパケットは、マルチキャスト通信経路制御パケットとは異なる独立した制御パケットであり、前記第3のデータパケットは、前記第3のデータパケットが送信された後は、一定期間は、次の制御パケットを送信しないように制御されることを特徴とする通信制御プログラム。
A communication control program to be executed by a communication device that performs multi-hop multicast transfer,
A transmission process for performing a forward error correction on the first data packet received by multicast communication and transmitting it as a second data packet;
A receiving process for receiving a third data packet including packet loss information including a packet loss rate before restoration of the second data packet by forward error correction at a destination of the second data packet; Let the device run,
The transmission process includes
Forward error using redundancy determined based on the packet loss rate before restoration and the target value of the packet loss rate after restoration by forward error correction at the destination determined from the packet loss rate before restoration Making a correction to generate the second data packet, sending the second data packet,
The third data packet is an independent control packet that is different from the multicast communication path control packet, and the third data packet has the following period after the third data packet is transmitted: A communication control program controlled so as not to transmit a control packet.
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